1、1软起动技术在水利泵站中的应用研究分析【摘要】随着中国经济的不断发展，科技成果的不断更新，高科技以及逐渐的渗入各行各业的各个应用领域。其中软启动技术也逐渐应用在各个行业，如高压电，电机控制，供水系统等，其中对水利泵站的应用也逐渐广泛，这是因为软启动技术的有其独特的优势，就是能够根据不同的要求选择不同的起、停方法来调整转矩和时间。并且在启动过程中几乎没有电流的冲击，可以灵活控制停机过程。对水泵机组的工作非常的适合，不仅能够良好的调节水泵机组的技术含量，还可以有效合理的降低成本。本文从分析软起动技术与传统起动技术的区别着手，来分析其对于水利泵站工作的应用，从而达到提高工作效率，节约经济成本的目的。
2、 【关键词】 软起动；水利泵站；应用； 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号： 【引言】目前，使用概率最大的电动机是交流鼠笼异步电动机，大概在电动机的使用市场中占有六七成的比例，但是此传统的异步电动机也有着明显的缺点，在异步电动机起动的时候，当电机的容量较大时，容易产生强大的电流冲击，对供应电网以及其他用电设施造成一定的影响，严重时危害其运行，造成安全隐患，引发安全事故。虽然目前为解决此问题已总结出了一定的方法，但是要解决根本问题，就要采取新的2电动机，使用软启动技术。 1.交流鼠笼异步电动机与软启动技术 1 传统异步电动机的现状及缺陷 异步电动机在使用是可能存在一些安全隐患，为解决这个
3、问题，一般采取的措施是使用自耦变压器，或着 Y-来进行减压起动，将电动机起动时产生的强大电流冲击进行降压，形成二次降压后的电流冲击。很明显这项措施是不能从源头上解决传统异步起动机所产生的冲击问题的。要彻底的将这一问题解决，就要引进新的技术设备：软启动技术。 1.2 软启动技术 软启动技术拥有多种启动方式可供实际情况的变化有针对性的进行选择。如 1）能够实现较为顺畅、无级的加速方式，从而降低联轴器，齿轮、皮带等的损耗程度。2）可以对电机在起动的时候所产生的电流进行限制。3）能够根据实际需要对写泼水节和初始转矩进行调节，能很好的运用在变负载场合。4）能够在电机起动的时候实现附加的脉冲转矩，用来减少
4、静摩擦阻力。需要特别指出的是，软启动技术装置还具有泵控功能，可以有效地降低液流对泵控系统的冲击。并且可以再没有反馈装置的情况下，进行水泵机组的速度闭环操作。另外，软启动技术还提供可选软停机功能，用来控制电机的停机时间，大大的降低负载滑动记忆液流的溢出。 对于水利泵机组选用的软启动技术装置可以根据实际需要来对电流上升的变化率和停车电压的下降速率进行控制，起动时的所产生的电流3大小可以按照泵站的需求设置。如图 1 所示，即为软启动技术的实现。CSFD 为测速发电机。 传统异步电动机与软启动技术装置技术比较 2.1 关于起动的电流比较 传统异步电动机与软起动技术装置在起动过程中产生的电流具有差异性。
5、如图 2 所示，自耦变压器在起动的瞬间所产生的电流冲击额定电流的超过了 350%，而且再切换为 全压起动工作将会产生再次的电流，对设施设备有较大的影响，甚至造成设备故障，从而引发安全事故。相对于图示的用软起动技术进行起动时，额定电流从 0 开始平稳升高，进而进入恒流软起动的工作状态，如图 3（a）所示，在整个工作过程中，几乎无电流冲击，并且可以控制起动初期的电 流的上升速率。如图 3（b）所示，根据不同的实际情况对水泵工作的阻力矩进行调整，从而在很大程度上减少了起动转矩对负载的影响。 2.2 关于起动转矩的比较 电磁转矩为 4所以，不同的起动方式会引起不同的起动转矩。如图 4 所示 当自耦变压
6、器起动的时候，起动转矩随着起动电压进行相应的变化，当起动电压降低时，起动转矩也会排除阻力矩而进行相应的减少，但是杜宇水泵负载来说还是有一定的冲击影响。 ，并且自耦变压起动器在切换全电压工作时产生的二次电流对设备会产生较大的冲击。那么，软起动技术装置开始工作时，由于输入的电流电压逐渐发生变化，相应的电磁转矩也有着相应的改变。可以对起动电流的大小进行控制，可以有效的排除阻力矩，以保证起动机的顺利工作。需要特别指出的是，在整个过程中，点滴转矩的变化是不具有冲击性的。 2.3 关于停机性能比较 传统的异步起动机在停机是进行瞬间断电的，这样就会导致水泵出口的流量发生变化，从而形成水击现象，俗称“水锤”
7、。造成拍门耗损，机组同心度的变化等现象的主要因素就是在停机过程中，对于拍门的损坏。而其产生“水锤”现象对于起动机组的损害更为严重。使用软起动技术的情况下，在设备接收到停机信息后，软起动装置开始工作，其晶闸管导通角发生变化，使得电机的电压与转速逐渐降低，从而能够将停机时间拉长，来实现真正意义上的软停机。在停机时，电机所使用的电压还能够人为的进行控制。如图 6 所示。 52.4 软启动技术与水利泵站 从以上数据图表分析可以看出，软启动技术有着传统异步起动机无法比拟的优势，但是还要研究软起动装置的各项指标是否符合水利泵站的工作标准。那么我们来看下软起动装置的各项指标，如表 1，为国外 ABB 公司
8、PSDH 型软起动器和国产宏港电气研究所 JQZ 型固态节能起动器的技术参数。 从表 1 的多项数据可以看出，这两种不同型号的软起动器是能够较好的与中小型泵站的原先与属龙是交流异步电动机组配合工作的水泵机组相适应的。那么，由此可以得出结论，软起动技术装置在是可以与一般的水泵机组进行匹配工作的。 3.传统异步起动机与软起动装置的技术分析 3.1 传统异步起动机起动 传统的异步起动机的是靠自耦变压器进行工作起动的，主要的起动方法有两种，第一是有人力控制操作按钮或手柄的，手动切换模式，人为的控制起动时间。第二是，根据时间继电器控制时间，机器自行起动，切换。在装置起动后，电压发生增加发生变化，在变为全
9、电压起动时会缠身二次电流对装置本身进行冲击。其工作特点为 1）对操作人员的专业要求不高，控制较为简易。2）在起动时会瞬间产生巨大的冲击电流与冲6击转矩。3）要对装置进行起动需要相应的开关手柄进行工作，在结束工作后要将这些开关设备拆除。4）具有一定的危害性，需要采取有效的保护措施，来保证机组安全运行。 3.2 软起动装置的起动 软起动装置的起动方法就较为智能，只需简单的按钮操作，软起动装置就会自行的开始工作运行。在起动的开始，电压以恒定斜率平稳的上升，相对于传统的瞬间增加电压安全许多。电流也是从零的状态稳定的上升，进入恒流软起动，在启动结束后平稳的降至所设置的电流运行。其工作特点也十分明显。1）
10、对操作人员的专业素质要求较高。2）不需要配套的设施进行开关的操作，直接代替自耦变压器停机。3）起步时较传统异步起动机产生的电流电压相对平稳许多，减小甚至消除了安全隐患。4）不需要另外的保护装置，不存在安全隐患，软起不转职自身就具有断相，短路等保护装置。 3.3 传统异步起动机停机 传统异步起动机的停车方式简易直接，那就是直接关机，切断电源，造成拍门迅速关闭，这样对起动装置的使用有着一定的损坏。如 1）突然的分闸会引发烧触头等故障，从而进行维修。2）拍门瞬间关闭的冲击力较强，容易直接导致拍门的损坏，间接导致水管与出水池的渗漏。 3.4 软起动装置停机 软起动装置实行的是软停机工作，是通过对电机的
11、电压输入逐渐降低来实现的，拍门的关闭较为缓慢。对装置及其运行也几乎不会产生不7良的影响，拍门的关闭缓慢，也不会导致其他并发的不良现象。 两者的经济效益 在使用传统起动机时，水泵机组是使用自耦变压器进行起动，在起动时需要相应的开关机设置，并且在运行时还需要相应的保护装置来保障整个水泵机组的安全运行，虽然其异步起动机的价格不高，但是整套装置设备的价格却是其本身价格的两至三倍。而软起动装置在运行时即可以自行起动及关闭。其价格相与单个异步起动机整套开关及保护装置是相差无几的。再次，传统的异步起动机还需要进行定期的维护，这样也会增加其使用成本。并且软起动机的工作状态与质量远高于异步起动机。由此可以看出，
12、软起动技术装置的具有很高的性价比。其具有很大的市场前景与发展潜力。 5.结束语 经过对传统异步起动机与软起动机各项技术参数，运行的状态，经济效益各项指标的比较之后，发现软起动机在水利泵站的使用具有很大市场前景。软起动机可以完全弥补传统起动机在起步时所瞬间产生的冲击电流，冲击转矩，机组震动等，有效的改变在停机时拍门突然关闭从而造成对拍门的损害以及其他并发不良情况的发生。最为重要的是，使用软起动机相对于传统异步起动机有较高的安全保障，不会影响供电设备及其他设备装置的影响，更不会引发造成安全事故。节省了企业对异步起动机的维护及安全保护费用。能够有效的节省成本开支。我们相信8在未来水利泵站的使用中，软起动机会逐渐代替异步起动机成为主流。 【1】陆定安. 电动机节能改造实用手册 M . 上海: 上海科技出版社, 2009 【2】软起动专题 J . 电世界, 2011( 5) 【3】顾绳谷. 电机与拖动 M . 北京: 机械工业出版社, 2010
